(57)【要約】  【課題】空気調和装置の出口温度を速やかに設定し得る空気調和システムを提供する。  【解決手段】温度センサ３による温度検知電気信号と差圧センサ４による前記差圧検知電気信号とを利用して前記除湿装置２に導入される空気温度を０℃以上に制御すべく前記開度制御用電気信号を前記アクチュエータ１４に向けて出力するコントローラ５を具備している空気調和システムＳである。【選択図】図１
0003118716.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
空気調和装置の出口側に除湿装置を配設してなり、
前記空気調和装置が、導入される冷気を流通させる冷気流通経路と、当該冷気流通経路に暖気を混入させる暖気流通経路と、当該暖気流通経路から前記冷気流通経路へ混入させる暖気の流量を増減させるための流量制御弁と、当該流量制御弁の開度を逐次入力される開度制御用電気信号に応じて開閉駆動するアクチュエータとを有するものであって、
前記空気調和装置の出口側で且つ前記除湿装置よりも上流における空気温度を検出しその検出結果を温度検知電気信号として出力する温度センサと、
前記除湿装置の前後の差圧を検出しその検出結果を差圧検知電気信号として出力する差圧センサと、
少なくとも前記温度検知電気信号と前記差圧検知電気信号とを利用して前記除湿装置に導入される空気温度を０℃以上に制御すべく前記開度制御用電気信号を前記アクチュエータに向けて出力する制御装置とを具備してなることを特徴とする空気調和システム。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、機内に予圧用空気を供給し得るようにした航空機用空気調和装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
航空機は、キャビンやコクピット等の予圧室に適温、適圧の調和空気を供給すべく、一般に空気調和装置を備えている。
これらの空気調和装置は、例えばエンジンからの抽気をコンプレッサやタービンを通じて適温適圧の調和空気にして与圧室に供給するようにしている。また、空気調和装置の出口側から与圧室に至る前に、調和空気の湿度を低減させる除湿装置を設けるようにしている。
【０００３】
そして空気調和装置の出口側の調和空気の温度を制御するための構成を、図２に示す空気調和装置２０１を例にとって説明する。この空気調和装置２０１は、例えばエンジンからの抽気を適宜冷却した冷気ｃａを流通させる冷気流通経路２１１と、当該冷気流通経路２１１に、エンジンからの抽気である暖気ｗａを混入させる暖気流通経路２１２と、当該暖気流通経路２１２から前記冷気流通経路２１１へ混入させる暖気ｗａの流量を増減させるための流量制御弁２１３を設けている。そして当該空気調和装置２０１における調和空気の温度調節は、除湿装置２０２の前後から流量制御弁２１３へメタル配管により構成される空気ライン２４１、２４２を引き回し、除湿装置２０２の前後の差圧から機械的に流量制御弁２１３を制御している。具体的に説明すると、空気調和装置２０１の出口２０１ａ側から出される調和空気の温度が０℃以下になると調和空気中の湿気が除湿装置２０２内で凍結することにより除湿装置２０２の前後の差圧が上昇する。その場合、流量制御弁２１３が差圧の上昇に機械的に対応して開き、暖気流通経路２１２からの暖気ｗａを多く混入させて調和空気の温度を上げ、除湿装置２０２内の凍結を防ぐように設定されている。
【０００４】
また、図３に示すものは、冷気ｃａを流通させる冷気流通経路３１１と、暖気流通経路３１２とを具備する空気調和装置３０１の出口３０１ａ側に温度センサ３０３を配置するとともに流量制御弁３１３にアクチュエータ３１４を取り付けたものである。そして当該アクチュエータ３１４が、空気ライン３４１、３４２に係る除湿装置３０２の前後の差圧に対して温度センサ３０３による温度検知電気信号に係る開度制御用電気信号を反映させたすなわちオーバーライドさせた制御を、コントローラ３０５からアクチュエータ３１４を介して流量制御弁３１３に対して行い得る構成となっている。
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述したように従来のものはいずれも機械的に検出した差圧の値を直接利用して流量調節弁を制御するものであるため、差圧の値に比例するか、差圧の値に基づいた開度制御しかできない。そのため、空気調和装置の出口温度や、除湿装置前後の差圧が急激に変化した場合であっても、流量調節弁は通常の差圧の値に基づいた開度にしか保たれず、結果として空気調和装置の出口温度が安定するまでに時間が掛かるものとなっていた。
【０００６】
さらに従来のものは、いずれも主に除湿装置の前後の差圧を直接利用すべく、除湿装置の前後の空気圧を空気ラインを通して暖気流通経路に設けた流量制御弁に直接導くか或いは流量調節弁に取り付けたアクチュエータに導いているものであった。そのため、除湿装置の近傍から流量調節弁或いはアクチュエータまで空気ラインを構成するメタル配管を引き回すためにその配管作業に工数を要するという不具合を招来するものとなっていた。また、除湿装置と流量調節弁とが互いに離間して配置されている場合は特に、メタル配管の引き回しに起因するスペース的な無理や重量増加などに対しても何らかの改善が望まれていた。
【０００７】
本考案は、このような課題に着目してなされたものであって、主たる目的は、空気調和装置の出口温度を速やかに設定し且つ配管やスペース面においても有利な空気調和システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
すなわち、本考案に係る空気調和システムは、空気調和装置の出口側に除湿装置を配設してなり、前記空気調和装置が、導入される冷気を流通させる冷気流通経路と、当該冷気流通経路に暖気を混入させる暖気流通経路と、当該暖気流通経路から前記冷気流通経路へ混入させる暖気の流量を増減させるための流量制御弁と、当該流量制御弁の開度を逐次入力される開度制御用電気信号に応じて開閉駆動するアクチュエータとを有するものであって、前記空気調和装置の出口側で且つ前記除湿装置よりも上流における空気温度を検出しその検出結果を温度検知電気信号として出力する温度センサと、前記除湿装置の前後の差圧を検出しその検出結果を差圧検知電気信号として出力する差圧センサと、少なくとも前記温度検知電気信号と前記差圧検知電気信号とを利用して前記除湿装置に導入される空気温度を０℃以上に制御すべく前記開度制御用電気信号を前記アクチュエータに向けて出力する制御装置とを具備してなることを特徴とする。
【０００９】
このようなものであれば、流量調節弁の制御に温度センサと差圧センサとの両方の出力を利用して精妙な制御を行うことにより、温度及び差圧の急激な変化においても安定した温度制御を実施することができる。また、除湿装置近傍から流量調節弁或いはアクチュエータまで配管を施す必要がないため、配管の引き回しに起因するスペース的な無理や重量増加といった問題を有効に改善することができる。
【考案の効果】
【００１０】
以上説明したように本考案によれば、温度及び差圧の急激な変化においても安定した温度制御を実施することができるとともに、配管の引き回しに起因するスペース的な無理や重量増加といった問題を有効に改善することができる。
【考案を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本考案の一実施形態を、図１を参照して説明する。
【００１２】
本考案に係る空気調和システムＳは、空気調和装置１の出口１ａ側に除湿装置２を配設した構成を主体としてなるものである。
【００１３】
以下、空気調和システムＳの各部の構成について具体的に説明する。
空気調和装置１は、導入される冷気ｃａを流通させる冷気流通経路１１と、当該冷気流通経路１１に暖気ｗａを混入させる暖気流通経路１２と、当該暖気流通経路１２から冷気流通経路１１へ混入させる暖気ｗａの流量を増減させるための流量制御弁１３と、この流量制御弁１３の開度を、逐次入力される開度制御用電気信号に応じて開閉駆動するアクチュエータ１４とを有するものである。
【００１４】
冷気流通経路１１は、例えばエンジンの抽気を適宜冷却することによって得られた冷気ｃａを流通させるものであり、本実施形態では冷気流通経路１１の途中に、後述する暖気流通経路１２と合流する暖気混入部１１ａを設けている。
【００１５】
暖気流通経路１２は、例えばエンジンの抽気である暖気ｗａを流通させるためのものであり、経路の途中において流量制御弁１３を設けるとともに、最下流において冷気流通経路１１の暖気混入部１１ａに合流する。
【００１６】
流量制御弁１３は、暖気流通経路１２に設けられた箇所の下流側における暖気ｗａの流量を調節するためのものである。具体的には、後述するアクチュエータ１４による制御に基づいて流量すなわち開度を調節する。
【００１７】
アクチュエータ１４は、流量制御弁１３に取り付けられて当該流量制御弁１３の開度を制御するためのものである。具体的には、後述する制御装置たるコントローラ５に対して制御信号ライン５１を介して接続され、当該制御信号ライン５１を通じてコントローラ５から出力される開度制御用電気信号が入力されることにより、所定の流量制御弁１３の開度を制御するものである。
【００１８】
除湿装置２は、空気調和装置１の出口１ａから流出される調和空気の湿度を低減させるためのものである。また、除湿装置２の下流側は、図示しないコクピットやキャビン等の与圧室へと接続している。
【００１９】
しかして本実施形態に係る空気調和システムＳは、温度センサ３と、差圧センサ４と、制御装置たるコントローラ５を具備しているものである。
【００２０】
温度センサ３は、空気調和装置１の出口１ａ側で且つ除湿装置２よりも上流における調和空気の温度を検出しその検出結果を温度検知電気信号としてコントローラ５へと出力するものである。具体的には、温度センサ３はコントローラ５に対して温度信号ライン３１によって電気的に接続しており、温度センサ３による検出結果である温度検知電気信号を、温度信号ライン３１を通じてコントローラ５へ出力する。
【００２１】
差圧センサ４は、除湿装置２の前後すなわち上流側及び下流側の差圧を検出しその検出結果を差圧検知電気信号として出力するものである。具体的には、差圧センサ４は除湿装置２近傍における上流及び下流における所定位置に上流空気ライン４１及び下流空気ライン４２を介して接続することにより、当該上流空気ライン４１及び下流空気ライン４２から調和空気が流入する構成となっており、それぞれの調和空気の差圧を検出し得るものとなっている。他方差圧センサ４は、差圧信号ライン４３によってコントローラ５と電気的に接続しており、検出した差圧を差圧検知電気信号として、差圧信号ライン４３を通じてコントローラ５へと出力する。
【００２２】
コントローラ５は、少なくとも温度信号ライン３１を通じて入力される温度検知電気信号と差圧信号ライン４３を通じて入力される差圧検知電気信号とを利用して開度制御用電気信号を算出し、当該開度制御用電気信号をアクチュエータ１４に向けて出力するものである。具体的には、コントローラ５は温度信号ライン３１及び差圧信号ライン４３と接続している一方で制御信号ライン５１によってアクチュエータ１４と電気的に接続しており、開度制御用電気信号をアクチュエータ１４へ出力することによって、除湿装置２に導入される空気温度を０℃以上に制御すべく流量制御弁１３の開度を決定する。
【００２３】
次に、斯かる構成による空気調和システムＳによって、空気調和システムＳの出口１ａ側の調和空気の温度を制御する動作態様の一例について説明する。
【００２４】
まず除湿装置２の上下流の差圧が正常である場合は、差圧センサ４による検知結果が差圧検知電気信号として差圧信号ライン４３を通じてコントローラ５へ入力される。コントローラ５は差圧検知電気信号から、正常の範囲の差圧であると判断し、例えば制御目標温度を１〜２℃に設定し、温度センサ３から温度信号ライン３１を通じて入力される温度検知電気信号に係る温度センサ３の検知結果と比較し、流量制御弁１３の開度を所定の開度に設定する旨の開度制御用電気信号を制御信号ライン５１を通じてアクチュエータ１４へ出力する。そしてアクチュエータ１４が、入力された当該開度制御用電気信号に応じて流量制御弁１３の開度を制御すなわち所定の開度に設定する。
【００２５】
一方、除湿装置２の上下流の差圧が急激に大きくなった場合には、コントローラ５は差圧センサ４からの差圧検知電気信号から、正常の範囲の差圧を逸脱していると判断し、例えば制御目標温度を５℃に変更し、流量制御弁１３の開度を大きくする旨の当該開度制御用電気信号をアクチュエータ１４へ出力し、冷気流通経路１１への暖気ｗａの導入量を多くすることにより、調和空気の温度を速やかに上昇させる。
【００２６】
他方、空気調和装置１の出口１ａにおける温度が急激に下がった場合においても同様に、コントローラ５が制御目標温度を５℃に設定する態様としてもよい。
【００２７】
以上のように、本実施形態に係る空気調和システムＳは、温度センサ３による温度検知電気信号と差圧センサ４による前記差圧検知電気信号とを利用した開度制御用電気信号をアクチュエータ１４に向けて出力することにより、前記除湿装置２に導入される空気温度を０℃以上に制御している。
【００２８】
斯かる構成とすることにより、流量制御弁１３の制御に温度センサ３と差圧センサ４との両方の出力を利用して精妙な制御を行うことが可能となり、その結果、温度及び差圧の急激な変化においても安定した温度制御を実施することが可能となっている。また、図２及び図３に示したような従来のものとは異なり、除湿装置２近傍から流量制御弁１３或いはアクチュエータ１４まで配管を施す必要がないため、配管の引き回しに起因するスペース的な無理や重量増加といった問題を有効に改善することができる。特に本実施形態では、差圧センサ４及び温度センサ３が急激な変化を検出した場合に対応して、制御目標温度を変更することにより制御ゲインを調整し得る態様として、オーバーシュートを抑えて調和空気を速やかに実際の目標温度に設定することを可能としている。
【００２９】
なお、本考案は、以上に詳述した実施形態に限られるものではない。
【００３０】
例えば、温度センサによる温度検知電気信号と差圧センサによる前記差圧検知電気信号とによって開度制御用電気信号を算出する具体的な態様、すなわちアクチュエータの具体的な制御態様は上述の態様に限られることはなく、例えば既存の制御方法から種々の制御方法を適用することが可能である。
【００３１】
その他、各部の具体的構成についても上記実施形態に限られるものではなく、本考案の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の一実施形態に係る空気調和システムを示す説明図。
【図２】従来例に係る空気調和システムを示す説明図。
【図３】他の従来例に係る空気調和システムを示す説明図。
【符号の説明】
【００３３】
１…空気調和装置
１ａ…出口
２…除湿装置
１１…冷気流通経路
１２…暖気流通経路
１３…流量制御弁
１４…アクチュエータ
３…温度センサ
４…差圧センサ
５…コントローラ
Ｓ…空気調和システム
ｃａ…冷気
ｗａ…暖気
【図１】
0003118716.tif 000003
【図２】
0003118716.tif 000004
【図３】
0003118716.tif 000005